Unidades de CD-ROM

Surgimiento y Evolución del CD-ROM

La tecnología del CD o disco compacto fue una creación de las compañías Philips y Sony. A mediados de la misma década, aparecieron las primeras unidades lectoras del CD para ordenador. Estas unidades usaban el mismo formato físico, el CD, pero este podía contener no solo música grabada, sino también datos y programas de ordenador.

• CD-R: Se trata de un CD grabable; sin embargo, no existe posibilidad de borrarlo y empezar de nuevo a grabar información.
• CD-RW: Este CD se puede borrar y regrabar tantas veces como se desee.

Funcionamiento de la Tecnología de CD

Disco: Un disco tiene un diámetro de 12 cm y un espesor de 1,2 mm. El material principal que compone un CD es una pieza de plástico policarbonato circular. En ella se han estampado millones de pequeñas perforaciones que son las que codifican la información que almacena el disco.

Estas perforaciones se llaman pits, mientras que las zonas que no se han perforado durante el proceso de fabricación se llaman land.

La pieza de plástico policarbonato se recubre con una fina capa de aluminio de tan solo 0,125 micras. Por último, sobre la capa de aluminio se deposita otra capa de material acrílico transparente que sirve de protección.

En cuanto a la capacidad de los CD, primero su capacidad era de 650 MB y más tarde lo aumentaron a 700 MB.

Lectura de un CD: El proceso de lectura consiste en traducir las series de lands y pits en información digital (ceros y unos). El CD posee una sola pista en espiral que recubre toda la superficie del disco empezando por la parte más interna de este. La anchura de la pista es tan solo de 0,5 micras y la distancia entre 2 vueltas sucesivas de la espiral es de 1,6 micras.

El cabezal lector lo forman un láser y una célula fotoeléctrica que capta la forma en que el haz de luz láser se refleja sobre la pista del CD. El láser se refleja de forma diferente dependiendo de si incide sobre un land o sobre un pit, y esta diferencia es lo que capta la célula fotoeléctrica.

Velocidad de rotación: La velocidad de rotación del CD es la que determina la velocidad de transmisión de datos de la unidad. La velocidad de lectura de los lectores de CD de música es de 150 KB/s.

Si tenemos un lector de 32X y queremos saber su velocidad de lectura, basta con multiplicar los 150 KB/s de los lectores de CD-DA por 32.

La redefinición del CD: el CD-R: En 1990, la compañía Philips definió el estándar de CD grabables CD-R.

Los CD-R deben tener unas características físicas diferentes del medio CD usado hasta entonces y que acabamos de ver.

Los CD-R, en lugar de perforaciones, tienen zonas tintadas que reflejan menos luz.

Una nueva redefinición: el CD-RW: En 1997 se definía el nuevo formato de CD grabable y regrabable, el CD-RW.

En el caso del CD-RW, la capa que almacena la información simulando el land y el pit la forma una capa de un material especial que puede cambiar de estado cristalino a no cristalino de forma reversible.

Las Unidades Grabadoras/Regrabadoras de CD

Las nuevas grabadoras ya podían grabar también el formato CD-RW; se les llamó regrabadoras.

Por ejemplo, una unidad grabadora de CD de velocidades 52X32X52:

• Graba CD-R a 52X
• Graba CD-RW a 32X
• Lee todo tipo de CD a 52X

Las Unidades de DVD

Aparecido en 1996. Su creación se debe al llamado DVD Forum.

Las ventajas del DVD respecto al CD se deben a la mayor capacidad del primero, que va de los 4,7 GB hasta los 17,1 GB.

La Tecnología del DVD

Innovaciones del DVD:

• Láser de longitud de onda más corta, lo que implica que la información puede estar más comprimida.
• La separación entre vueltas y la longitud mínima del pit es más pequeña que en el CD.
• Existe la posibilidad de tener 2 capas superpuestas.
• Los DVD pueden ser de doble cara, cara A y cara B.

Un DVD de una capa y una cara tiene una capacidad de 4,7 GB; si es doble capa, se dobla la capacidad, y si además es de doble cara, la capacidad se vuelve a doblar.

• DVD-5: Una cara y una capa, 4,7 GB de capacidad.
• DVD-9: Una cara y dos capas, 8,5 GB.
• DVD-10: Dos caras y una capa, 9,4 GB.
• DVD-14: Dos caras, una capa en una y dos capas en otra, 13,2 GB.
• DVD-18: Dos caras de dos capas, 17,1 GB.

La velocidad de las unidades de DVD: La velocidad de un DVD 1X es de 1,32 MB/s, aproximadamente 9 veces la de un CD 1X. A partir de ahí, aparecieron unidades que alcanzaron velocidades de hasta 16X, es decir, 21,13 MB/s, límite muy difícil de superar por razones físicas.

Una unidad que es a la vez regrabadora de CD y lectora de DVD y lleva impresa la etiqueta 52X32X52X16 significa que como regrabadora de CD es una 52X32X52 y que como lectora de DVD es una 16X. La velocidad de lectura de DVD es aproximadamente el triple de la de CD para esta unidad.

Formatos del DVD

Existen dos organizaciones mundiales encargadas de desarrollar los estándares de DVD:

• Por una parte está el DVD Forum.
• Por otra parte está la DVD+RW Alliance.

El DVD Forum es responsable de la especificación de los formatos DVD-R y DVD-RW. No todas las grabadoras son compatibles con los 2 formatos.

En el año 2004 aparecieron los DVD+R DL.

Las Memorias de Tipo Flash

La Memoria Flash y sus Aplicaciones

La memoria flash es un tipo de memoria cuya principal característica es la de no ser volátil, es decir, que mantiene su contenido incluso cuando se le interrumpe la alimentación.

La evolución de este tipo de memoria va ligada estrechamente al desarrollo de dispositivos electrónicos como teléfonos móviles, PDA o cámaras digitales.

De pequeño tamaño y bajo consumo.

Memorias que se conectan directamente al puerto USB del ordenador.

Lápices USB: No es un formato de tarjeta de memoria, sino que es una memoria flash que se conecta directamente al ordenador a través del puerto USB. Aportan la comodidad de no necesitar ningún dispositivo lector, como ocurre en el caso de las tarjetas anteriores. Se les conoce también como llave USB o pen drive USB, entre otros nombres.

Las Interfaces de las Unidades de Almacenamiento

• El interfaz IDE
• El interfaz Serial-ATA
• El interfaz SCSI

Una particularidad de este tipo de interfaces es que sirven indistintamente para conectar tanto discos duros como unidades de CD y DVD. En el caso del SCSI, además, vale también para conectar otro tipo de dispositivos, como escáneres o impresoras.

El Interfaz IDE

¿Qué es el interfaz IDE?

Se le conoce con los nombres ATA, ATAPI, EIDE y ULTRA-DMA, entre otros.

Este interfaz ofrece un rendimiento muy elevado con un coste relativamente bajo. La tendencia actual, sin embargo, es la generalización del interfaz Serial ATA como su sustituto.

La mayoría de las placas base incorporan dos interfaces IDE que permiten la conexión de hasta cuatro dispositivos diferentes.

Conexión y configuración del interfaz con los dispositivos:

El control de los interfaces IDE es una de las muchas funcionalidades que desarrolla el chipset. Cada interfaz IDE tiene su conector compuesto por 40 pines en la placa base.

Para conectar los diferentes dispositivos con el interfaz, se usa un cable con forma de banda de 3 conectores:

• Uno para la placa base.
• Dos para los dispositivos de almacenamiento.

Al igual que el cable de las unidades de disquete, hay uno de los conductores marcado con tinta roja en toda su longitud que se corresponde con los pines número 1 tanto del interfaz como de los dispositivos conectados a este.

El cable tiene actualmente 80 conductores: los 40 que transmiten la información del interfaz y 40 más conectados a masa que desempeñan una función de reducción de interferencias entre las distintas señales, permitiendo así tasas de transferencia más elevadas. Antiguamente, los cables IDE tenían sólo los 40 conductores que transmitían la señal.

De los dos dispositivos conectados a un mismo canal IDE, uno deberá configurarse como amo (master en inglés) y otro como esclavo (slave). En caso de haber solo un dispositivo en el canal, este se configurará como amo. Esto se hace con un conector del tipo jumper que tienen los dispositivos IDE en su parte posterior, al lado del conector IDE.

Evolución del estándar IDE

Las diferencias entre las distintas versiones del estándar IDE se basan en el modo en que la información es transferida de la unidad de almacenaje a la memoria del sistema.

Inicialmente existía el método PIO, que requería la intervención de la CPU.

La siguiente evolución en el método de transmisión fue la introducción del DMA, que consiste en la transmisión de información entre un dispositivo y la memoria sin requerir la intervención de la CPU.

Como vemos, el método DMA no aumentaba la tasa de transferencia de información, pero suponía una mejora importante porque liberaba a la CPU de la carga de gestionar los accesos a los dispositivos IDE.

Ultra-DMA era un modo de transmisión basado en el DMA, pero con alguna mejora que hacía posible aumentar las tasas de transferencias.

El Interfaz Serial ATA

La transmisión de datos se efectúa en serie en el caso de Serial ATA, mientras que en el IDE la transmisión tiene lugar en paralelo. El cable de datos tiene 7 conductores.

Tuvo dos mejoras: la mejora en la ventilación en el interior de la caja del equipo y el acceso a los distintos componentes, como la memoria o el microprocesador.

Permite velocidades de transmisión de hasta 150 MB/s. Serial ATA de hasta 300 MB/s.

Desaparece la distinción entre amo y esclavo. Con Serial ATA se conecta un solo dispositivo.

El Interfaz SCSI

Permite la conexión de discos duros, unidades de CD/DVD, escáneres e impresoras.

SCSI ofrece la posibilidad de conectar más dispositivos por interfaz, además de trabajar con velocidades de transmisión superiores. Los interfaces IDE y Serial ATA tienen un precio menor.

En el caso de los servidores, es imprescindible la capacidad de interconexión de muchos dispositivos que nos proporciona el interfaz SCSI.

Instalación de las Unidades de Almacenamiento

Por una parte, está el conector de datos, que es diferente dependiendo del tipo de interfaz utilizado por el disco duro, y por otra está el cable de alimentación. Los dispositivos SCSI disponen de dos conectores de datos.

En el caso del interfaz IDE, hay que configurar como amo o esclavo cada dispositivo de almacenamiento.

El caso del interfaz SCSI funciona de forma diferente: los dispositivos se conectan formando una cadena. Cada dispositivo, incluida la tarjeta controladora, se conecta a un dispositivo anterior y otro posterior. Se obtiene así una cadena en cuyos extremos deberemos conectar unos elementos llamados terminadores.

El caso del interfaz Serial ATA es el más simple, ya que a cada interfaz se conecta un solo dispositivo.